LLC数字控制TMS320F28034,5-DSP的ADC及比较器配置介绍
- [1 TMS320F28034 ADC原理](#1 TMS320F28034 ADC原理)
- [2 概述](#2 概述)
- [3 SOC配置](#3 SOC配置)
- [4 同步模式采样](#4 同步模式采样)
- [5 ADC中断](#5 ADC中断)
- [6 ADC上电顺序](#6 ADC上电顺序)
- [7 ADC寄存器](#7 ADC寄存器)
- [8 比较器概述](#8 比较器概述)
- [9 DAC基准](#9 DAC基准)
- [10 比较器寄存器](#10 比较器寄存器)
- [11 编程实现](#11 编程实现)
-
- [11.1 ADC采样编程](#11.1 ADC采样编程)
- [11.2 比较器编程](#11.2 比较器编程)
- [12 C2000数模转换及比较器总结](#12 C2000数模转换及比较器总结)
1 TMS320F28034 ADC原理
分辨率:指ADC所能分辨的最小模拟输入量,通常用 ADC的位数表示。如:12位ADC的分辨率为12位,10位 ADC的分辨率为10位。
转换精度:指实际输入的模拟值与理论输入的模拟值 (根据ADC输出推算)之间的偏差。常用数字量最低有 效位 LSB 的几分之几表示。
转换时间和转换速度:转换时间指完成一次ADC所需的 时间。转换速度是转换时间的倒数。
2 概述
内置两个采样/保持(S/H)电路的12位ADC内核
同步采样模式或顺序采样模式
模拟输入量:0V~3.3V(固定的),或者VREFHI~ VREFLO(比例模式)
以全系统时钟运行,无需预分频
多路复用输入16个通道
16个SOC(Star-of-Conversion)配置
16个结果寄存器(可单独寻址),用于存储转换值
多个触发源 -S/W ---软件立即启动 -ePWM 1~ePWM 7 -GPIO XINT2 -CPU定时器0/1/2 -ADCINT1/2
9个灵活的PIE中断,在任意转换之后可以配置中断请求
3 SOC配置
SOC:是一种配置设置,它定义的是单通道单转换。包 含3个配置:启动转换的触发源、转换通道、采样保持窗口。 每个SOC都是单独配置,即触发源、通道、采样保持窗 口可任意组合,可实现从"使用不同触发器、不同通道的单 独采样"到"使用单个触发器、相同通道的过采样"。 触发源:ADCSOCxCTL、ADCINTSOCSELy、 通道和采样保持窗口: ADCSOCxCTL寄存器。
4 同步模式采样
同步采样:ADC包含两个采样/保持电路,允许同时对两 个不同的通道进行采样,保证两个信号之间的采样延迟最短。 使用ADCSAMPLEMODE寄存器对一对SOCx进行配置。 偶数编号的SOCx和它之后的奇数编号的SOCx(如SOC0和 SOC1)配成一对,连接同一个使能位(此时SIMULEN0)。
同步采样配置:
任意一个SOCx触发源都可以启动一对转换。
那对转换通道将由A通道和B通道组成。
同时采样两个通道。
转换A通道转换后产生偶数编号的EOCx脉冲,B通道转换后产 生奇数编号的EOCx脉冲。
A通道的转换结果存放在偶数编号的ADCRESULTx寄存器中,B 通道的转换结果则存放在奇数编号的ADCRESULTx寄存器中。
例如:如果ADCSAMPLEMODE.SIMULEN0位置1且SOC0配 置如下:
CHSEL = 2(ADCINA2/ADCINB2通道)
TRIGSEL = 5(ADCTRIG5= ePWM1.ADCSOCA) 当
ePWM1.ADCSOCA触发时,ADCINA2和ADCINB2将 会同时被采样。ADCINA2立即转换,结果存ADCRESULT0中 ,产生EOC0脉冲;ADCINB2被转换,结果存ADCRESULT1 中,产生EOC1脉冲。
5 ADC中断
16个SOCx产生16个EOCx(End-of-Conversion)标志。
EOCx可设置为转换开始或结束时。
ADC的9个中断配置选择EOC0~ EOC15信号作为中断源。
ADCINT1和ADCINT2信号可作为SOCx的触发源。这对连 续转换来说非常有用。
6 ADC上电顺序
ADC在复位后是关闭状态。在必须在PCLKCR0.ADCENCLK 先使能时钟。启动ADC的操作如下:
- 如果使用外部参考源,在ADCCTL1.ADCREFSEL使能。
- 在ADCCTL1寄存器(5-7位ADCPWDN, ADCBGPWD, ADCREFPWD)中启动参考源、带隙和模拟电路。
- 通过设置ADCCTL1.ADCENABLE使能ADC。
- 在首次转换之前延时1毫秒。
7 ADC寄存器
关于寄存器的详细介绍可以参考官网的参考文档。
8 比较器概述
真正的模拟电压比较器
可以提供两个外部模拟输入,一个DAC内部基准
输出可以异步传输,也可以通过限定单元与系统时钟周 期同步,进行简单滤波
输出可软件取反
输出被传送到ePWM触发区(Trip Zone)模块和GPIO 输出多路复用器
9 DAC基准
10 比较器寄存器
比较器变成流程:
编程流程:
使能COMP时钟:(PCLKR3.COMPxENCLK)
使能ADC内的帶隙:ADCTRL1.ADCBGPWD=1
若用DAC,使能VSSA:ADCTRL1.VREFLOCONV
GPIO和AIO引脚复用设置
COMP控制寄存器设置:使能、反向输入源、输出取反、同 步等设置:COMPCTL
若用DAC则设置:DACVAL.DACVA
11 编程实现
11.1 ADC采样编程
根据原理图可知:
ADC采集共有三种:输出电压采集、输出电流采集、基准调压滑动变阻器采集。
(1)配置ADCCTL1寄存器
(2)配置INTSEL1N2寄存器
(3)配置ADC触发源
(4)配置采集顺序
(5)配置采集速度
bash
/*****************************************************************************
* 函 数: FunAdcInit(void)
* 功 能: 输出电压采样(ADCINTA1,ADCINTB1,ADCINTB2);
* 输出电流采样(ADCINTA3,ADCINTB3,ADCINTB4);
* 滑动变阻器采样(ADCINTA6);
* Parameters :
* Returns :
*****************************************************************************/
void FunAdcInit(void)
{
EALLOW;
// ADC 采集数据允许倍覆盖;
AdcRegs.ADCCTL2.bit.ADCNONOVERLAP=0;
// ADCCLK = SYSCLKOUT(60Mhz)
AdcRegs.ADCCTL2.bit.CLKDIV2EN=0;
// ADC ONESHOT不启动
AdcRegs.SOCPRICTL.bit.ONESHOT = 0;
// ADC SOC0优先级最高,SOC0~16均在轮询中;
AdcRegs.SOCPRICTL.bit.SOCPRIORITY = 0;
// SOC1~15 均同步采集;
AdcRegs.ADCSAMPLEMODE.bit.SIMULEN0=1;
AdcRegs.ADCSAMPLEMODE.bit.SIMULEN2=1;
AdcRegs.ADCSAMPLEMODE.bit.SIMULEN4=1;
AdcRegs.ADCSAMPLEMODE.bit.SIMULEN6=1;
AdcRegs.ADCSAMPLEMODE.bit.SIMULEN8=1;
/*
AdcRegs.ADCSAMPLEMODE.bit.SIMULEN8=1;
AdcRegs.ADCSAMPLEMODE.bit.SIMULEN10=1;
AdcRegs.ADCSAMPLEMODE.bit.SIMULEN12=1;
AdcRegs.ADCSAMPLEMODE.bit.SIMULEN14=1;
*/
// SOC0~7优先级最高,其他的采样轮询顺序优先级
AdcRegs.SOCPRICTL.bit.SOCPRIORITY = 0x09;
AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.CHSEL = 1;// SOC0<->ADCINTA1(输出电压) SOC1<->ADCINTB1(输出电压)
AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.TRIGSEL = 5;// ePWM1 SOCA触发采样
AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.ACQPS = 7;// 采样窗口7+1*CLK
AdcRegs.ADCSOC2CTL.bit.CHSEL = 2;//SOC2<->*** SOC3<->ADCINTB2(输出电压)
AdcRegs.ADCSOC2CTL.bit.TRIGSEL = 5;// ePWM1 SOCA触发采样
AdcRegs.ADCSOC2CTL.bit.ACQPS = 7;// 采样窗口7+1*CLK
AdcRegs.ADCSOC4CTL.bit.CHSEL = 3;//SOC4<->ADCINTA3(输出电流) SOC5<->ADCINTB3(输出电流)
AdcRegs.ADCSOC4CTL.bit.TRIGSEL = 5;// ePWM1 SOCA触发采样
AdcRegs.ADCSOC4CTL.bit.ACQPS = 7;// 采样窗口7+1*CLK
AdcRegs.ADCSOC6CTL.bit.CHSEL = 4;//SOC6<->** SOC7<->ADCINTB4(输出电流)
AdcRegs.ADCSOC6CTL.bit.TRIGSEL = 5;// ePWM1 SOCA触发采样
AdcRegs.ADCSOC6CTL.bit.ACQPS = 7;// 采样窗口7+1*CLK
AdcRegs.ADCSOC8CTL.bit.CHSEL = 6;//SOC8<->ADCINTA6(输出滑动电位器)
AdcRegs.ADCSOC8CTL.bit.TRIGSEL = 5;// ePWM1 SOCA触发采样
AdcRegs.ADCSOC8CTL.bit.ACQPS = 7;// 采样窗口7+1*CLK
/*
AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC1CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC2CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC3CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC4CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC5CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC6CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC7CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC8CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC9CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC10CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC11CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC12CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC13CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC14CTL.bit.TRIGSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC15CTL.bit.TRIGSEL = 0;
// 通道配置
AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.CHSEL = 0;
AdcRegs.ADCSOC1CTL.bit.CHSEL = 1;
AdcRegs.ADCSOC2CTL.bit.CHSEL = 2;
AdcRegs.ADCSOC3CTL.bit.CHSEL = 3;
AdcRegs.ADCSOC4CTL.bit.CHSEL = 4;
AdcRegs.ADCSOC5CTL.bit.CHSEL = 5;
AdcRegs.ADCSOC6CTL.bit.CHSEL = 6;
AdcRegs.ADCSOC7CTL.bit.CHSEL = 7;
AdcRegs.ADCSOC8CTL.bit.CHSEL = 8;
AdcRegs.ADCSOC9CTL.bit.CHSEL = 9;
AdcRegs.ADCSOC10CTL.bit.CHSEL = 10;
AdcRegs.ADCSOC11CTL.bit.CHSEL = 11;
AdcRegs.ADCSOC12CTL.bit.CHSEL = 12;
AdcRegs.ADCSOC13CTL.bit.CHSEL = 13;
AdcRegs.ADCSOC14CTL.bit.CHSEL = 14;
AdcRegs.ADCSOC15CTL.bit.CHSEL = 15;
// 采样窗口40*CLK
AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC1CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC2CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC3CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC4CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC5CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC6CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC7CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC8CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC9CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC10CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC11CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC12CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC13CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC14CTL.bit.ACQPS = 40;
AdcRegs.ADCSOC15CTL.bit.ACQPS = 40;
*/
// ADC 模拟电路内部核模块上电
AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCPWDN = 1;
// ADC 参考电路内部核模块上电
AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCREFPWD = 1;
// ADC Bandgap电路内部核模块上电
AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCBGPWD = 1;
// ADC启动;
AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCENABLE = 1;
// ADC开始 转换前延迟1ms
DELAY_US(1000l);
EDIS;
}
11.2 比较器编程
bash
void FunCompInit(void)
{
EALLOW;
Comp1Regs.COMPCTL.bit.COMPSOURCE = 1;
// 接受数据连续两个SYSCLKOUT时钟一致,COMPOUT才输出;
Comp1Regs.COMPCTL.bit.QUALSEL = 5;
// 输出信号饭庄;COMP+>COMP-,输出低电平;反之,输出高;
Comp1Regs.COMPCTL.bit.CMPINV = 1;
// COMP-链接内部DAC模块
Comp1Regs.COMPCTL.bit.COMPSOURCE = 0;
// 内部DAC有DAC Valu寄存器控制;
Comp1Regs.DACCTL.bit.DACSOURCE = 0;
Comp1Regs.DACVAL.bit.DACVAL =500;
// 比较器和DAC使能;
Comp1Regs.COMPCTL.bit.COMPDACEN = 1;
EDIS;
}
12 C2000数模转换及比较器总结
总的来说,C2000系列微控制器的ADC和比较器模块是实时控制应用中重要的部分,能够帮助系统准确地获取和处理模拟信号,并根据条件产生相应的响应。这些模块的性能和功能对于实时控制应用的成功实现至关重要。